VYUŽITÍ ODPRAŠKŮ PŘI VÝROBĚ a-SÁDRY Vysoké učení technické v Brně druhá etapa VYUŽITÍ ODPRAŠKŮ PŘI VÝROBĚ a-SÁDRY Petr Zlámal, Marcela Fridrichová, Karel Kalivoda Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav technologie stavebních hmot a dílců Petr Zlámal VVZ MSM 0021630511, GAČR 103/05/H044 a GAČR 103/06/1829

Úvod Vývoj metodiky přípravy a-sádry dehydratací sádrovce v roztoku solí.

Metodika Volba vhodných dehydratačních roztoků Optimalizace dehydratačního režimu Vliv daného dehydratačního režimu na mineralogii vzniklé sádry Využití odpadních surovin k přípravě dehydratačního roztoku Volba odpadní suroviny Analýza suroviny Příprava roztoku Vyhodnocení výsledků

Volba vhodných dehydratačních roztoků Požadavky na sůl k přípravě dehydratačního roztoku: Dostatečná schopnost zvýšit bod varu při co nejnižší koncentraci Indiferentní vlastnosti ve vztahu k produktu Snadná vymyvatelnost Vybrány byli tyto soli: CaCl2 NaCl K2CO3 KNO3 NaNO3

Optimalizace dehydratačního režimu Zjištěné koncentrace roztoků odpovídající minimální dehydratační teplotě: Sledování doby dehydratace v závislosti na teplotě a koncentraci roztoku CaCl2 :

Příprava α – sádry v roztoku K2CO3 CaSO4·2H2O + K2CO3 CaCO3 + K2SO4 RTG vzorku dehydrovaném v roztoku K2CO3 2000x 4000x REM vzorku dehydrovaném v roztoku K2CO3

Příprava α – sádry v roztoku KNO3 RTG vzorku dehydrovaném v roztoku KNO3 2000x 4000x REM vzorku dehydrovaném v roztoku KNO3

Nutná doba přeměny a mineralogie připravených vzorků REM vzorku C30/105 zvětšení 4000x REM vzorku C40/105 zvětšení 4000x REM vzorku C40/110 zvětšení 4000x REM vzorku C45/105 zvětšení 4000x

Vyhodnocení výsledků Závěrem výše popsané etapy bylo konstatováno, že přes vynikající vlastnosti připravené a-sádry je vyvinutá metoda značně finančně náročná z důvodů vysoké spotřeby chloridového roztoku, a tudíž pro využití v průmyslové praxi nezajímavá. V tomto směru se však situace změnila v souvislosti s řešením problematiky možného využití chloridových odprašků z bypassu pecní linky v cementárně Horné Srnie.

Využitelnost chloridových odprašků k přípravě dehydratačního roztoku Z předchozích zjištění se osvědčily chloridové soli Možné využití bypassových odprašků z cementářských pecí Analýza suroviny: Chemická

Využitelnost chloridových odprašků k přípravě dehydratačního roztoku Mineralogická Identifikováné minerály v odprašcích: CaO Ca(OH)2 C2S K2SO4 KCl

Promývání ve vodě, za teploty 100°C. V dalších krocích je Příprava roztoku a) Loužením: Promývání ve vodě, za teploty 100°C. V dalších krocích je vždy voda nahrazena výluhem z kroku předchozího. b) Filtrací: Výluh ponechán do druhého dne kde došlo k vysrážení portlanditu a kalcitu při 20°C a poté přefiltrován.

Příprava roztoku Následně provedenými laboratorními zkouškami bylo prokázáno, že roztok KCl je z odprašků skutečně extrahovatelný, a to v poměrně čisté formě, neboť kromě chloridu draselného byla ve výluhu identifikována již jen přítomnost nízkého podílu Ca(HCO3)2 a K2SO4.

Příprava roztoku Vysušený sediment po oddělení výluhu z odprašků sestával především z kalcitu, zbytku chloridu draselného, portlanditu a nepatrného množství sádrovce.

Diskuze výsledků Dosavadní výsledky naznačují, že roztok KCl není k dehydrataci sádrovce samostatně použitelný. Namísto očekávané přeměny sádrovce na hemihydrát byla totiž při prvních orientačně uskutečněných dehydratacích pozorována substituce draselných iontů za ionty vápenaté, doprovázené tvorbou minerálu gorgeyitu K2SO4 . 5CaSO4 .H2O.

Závěr Závěrem lze říci, že z chloridových odprašků je sice roztok chloridu draselného extrahovatelný, ale samostatně není k přípravě a-sádry použitelný. V předchozích etapách výzkumu bylo prokázáno, že dehydratace dihydrátu je ve směsném roztoku chloridu draselného a vápenatého možná, proto je v současné době výzkum zaměřen na optimalizaci složení tohoto dehydratačního roztoku. Bude-li nalezen roztok s optimálním poměrem obou chloridů, lze v dalším navrhnout i sdruženou výrobu portlandského cementu a a-sádry za předpokládaných příznivých finančních podmínek.